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对原有的控制策略进行了改进

【摘要】:能源与环境是当代社会发展所面临的两大问题,而风力发电具有无污染、可再生的优点,具有相当大的发展潜力。目前风力发电机正朝着商业化、大型化的方向发展,随着大型风机的开发,风力机系统动态特征研究的重要性日益凸显,尤其是叶片和塔筒等柔性大的要害部件,在复杂多变的环境工况下,它们的动态响应和载荷遭遇能力往往决定着风机全部系统能否正常运行,因此,对大型风机的动态特征分析具有重要的实际意义。本文通过对风力发电机动态特征的研究,重要做了以下工作:首先,以NREL 5MW风力发电机为研究对象,利用FAST平台对风力发电机进行建模,完成了风力发电机模态分析,依此研究风机在静态和正常工作下系统振动响应,防止产生共振现象。其次,为了对风机系统的动态特征深入研究,本文对风机的把持策略进行了仿真研究,通过理论推导,对原有的把持策略进行了改良,参加了塔筒前后加速度反馈,有效地进步了塔筒的运动阻尼;在此基础之上为保证风机各部件达到强度请求,本文对包含地震、极端风速和极端风向变更等特定工况下的载荷变更情况进行了仿真,断定了叶片和塔筒长度的极限载荷。从极限载荷出发,在满足强度请求的情况下,对叶片和塔筒要害部位进行了疲劳分析,从设计角度盘算出了在设计寿命内不同材料系数和极限载荷因子下的等效疲劳载荷和疲劳损伤。最后,本文对海上风力机浮式平台的动态特征进行了分析,研究了其在0~1Hz白噪波浪的勉励下,风力机刚柔特征、空气动力和入射角这三种因素对海上平台6个自由度运动的影响。本文还盘算了三种海上概念风机对应不同风速和不同海况时风机系统的载荷,分析了不同平台对风机系统载荷的影响。

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